JPS6169996A - 電極材料の連続処理方法およびこの方法を実施する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ピッチ、男々の粒度のコークス粉およびばら
コークスからなるｓｇ・材料を、熱を加えながら混合お
よびこねまぜすることにより成形炭に成形する、電極材
料の連続処理方法に関する。本発明はさらにこの方法を
実施する装置にも関する。この方法は特にアルミニウム
工業用電極素地の製造に適し、この雷極素地はアルミニ
ウム製出の電気化学過程に関与し、きわめて大量に必要
とされる。アルミニウムｌＫ９あたり約０．５Ｋｇが陽
極素地の形でゼーダベルク炉において消費される。ゼー
ダベルク炉は、未焼成の電極成形炭を周期的に供給され
る連ＲｖＡ極を備えている。その際基本素地の製造が正
しい粒組成の電極を形成するため特に重要である。

あらかじめ破砕され、必要な場合乾燥され、微粉砕され
、ふるい分けされる石油ピッチから、粒度に従って分類
される種々のコークス分が生じて、石炭タールピッチと
混合される。ピッチは結合剤として作用し、コークス粒
を包み込み。

これらを互いに結合して糊状またはかゆ状素地にする。

こうして処理されて混合およびこねまぜされた素地は混
合およびこねまぜ過程の終りに変形されるので、塊また
は成形炭を形成することができる。成形炭にされた素地
はそれから〔従来の技術〕 ＠極材ａの処理をもはや古典的な不連続動作の二重皿混
合機で行なわず、回転しかつ同時に往復移動するこねま
ぜスクリュをもつ連続動作の混合前こねまぜ装置を使用
することは既に提案された。ここで重要なことは、装置
の運転条件が一定に保たれることである。そうしてのみ
均一な製品が得られる。混合前こねまぜ装置の圧力状態
は、装置の出口で使用可能な出口断面により決定される
。圧力状態を変えるためにノズルおよび可動弁板が使用
され、この弁板の操作は大抵作業員により手動で行なわ
れる。混合でいる。しかし混合前こねまぜ装置ハウジン
グの終端におけるノズル断面の変化により、こねまぜの
完了した素地の成形が不利な影響を受ける。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、処理される素地の成形が混合およびこ
ねまぜ過程にもはや影響を及ぼさないような方法を提案
することである。

〔目的を達するための手段〕

このため本発明によれば、混合およびこねまぜ過程の終
了後、材料の成形送出しを混合およびこねまぜ過程とは
場所的に切離して行ない、少なくとも１つの監視機構に
よりこの送出しを制御する。

〔発明の効果〕

こうして成形が混合およびこねまぜ過程から切藤され、
それにより混合およびこねまぜ部分における通過量の増
大°が可能になる。その結果経済性が高まり、処理され
た混合およびこねまぜ素地から、任意の断面形駄を作る
のに適した多数の小さい連続片を成形することが可能と
なる。これは、特に２４ないし４０％の結合剤成分（ピ
ッチ）をもつゼーダベルク素地の製造の場合効果を発揮
する。この場合素地を小片の成形炭に成形する必要があ
る。経済性と環境保護の観点から結合剤を少なくする傾
向がある。しかしそれにより、できた素地の粒度が高く
なり、変形が困難になる。成形送出しを混合およびこね
まぜ過程から切離すことにより、変形を著しくｒｒＩｇ
単にする多軸押出し機を使用ることが可能になる。

本発明による方法を実施する装置は特許請求の範囲第２
項にあげた特徴をもっている。さらに以下の説明にあげ
られかつ図面に示されるすべての特徴は、個々にまた全
体として本発明の対象をなしている。

〔実施例〕

提案された装置の実施例が添付図面に示されている。

提案された方法の実施に適した装置は連続動作する混合
前こねまぜ装［１をもち、スクリュ軸２は混合前こねま
ぜ装置のン１ウソング３円に回転可能に−かつ往復移動
可能に設けられている。

スクリュ軸２は混合前こねまぜ羽根４を備え、これらの
羽根がハウジング内壁から半径方向内方へ突出するこね
まぜ機構５と共同作用する。

この連続動作する混合兼こねまぜ装置１においてゼーダ
ベルク電極用糊を製造するために、コークス粉およびコ
ークス粒分がピッチと強力にこねまぜられるので、粒分
は結合剤により包まれる。粒分は別体のサイロに保管さ
れ、ｔｔｉされて、装入開口６を通してハウジング３へ
供給される。ピッチの添加は、同じ開口またはこねまぜ
空間に取付けられた注入ノズルを通して、固体または液
体の形で行なわれる。

混合兼こねまぜ装ｆＦｔｌの出口側には下降筒としての
垂直な接続筒７が設けられて、その下端が概略的にのみ
示した押出し８１９のハウジング８へ開口している。接
続ｆｆ７ＩＪ７には放出口１０が設けられ、これに付属
する放出弁板１１は、常用位置で次出口１ｏから接続筒
７の内部への接続部を閉鎖し、かつ接続筒７の内壁の一
部を形成している。放出弁板１１の破線で訳す位置で放
出口１０が開展され、接続筒７が部が閉鎖される。展出
弁板１１を操作するため操作電動機３８が設けられて、
制＃ｆｆ１Ｗ３９を介して操作可能である。

接続Ｂ７の上端には接続管片１２があり、これに吸出し
導管１４を介して蒸気吸出し装置１３が接続されている
。

接続Ｂ７にある放出弁板１１の放出位置への操作電動ｆ
ｉ３８による自動操作は、連続混合前こねまぜ装ｆｊ１
１の軸における所定の目標トルクの超過の際、また押出
し機監視に関連しても行なわれる。１！動機１６により
駆動される押出し［９は多軸に構成されて、互いにかみ
合って同じまたは逆の向きに回転するスクリュをもち、
押出し軸の回転数は接続Ｗｉ７内の材料のレベルに関係
して制御される。この目的のため接続筒７内にレベル測
定器・１７があって、混合兼こねまぜ装Ｍ１から供給さ
れる材料のレベルを連続的に測定し、押出し機９を駆動
する電動機１６を適当に制御する。さらに押出し機９の
軸上には測定器３７があって、駆動８力および／または
トルクおよび／または押出し樋内の圧力を測定する。測
定値は制御機構３９へ達する。この制御め構３９は家出
弁板の操作′ｒ４ｖＩＪ機３８および／または押出し機
９の駆動電動８Ｉ３８を制御する。押出し機９の出口ノ
ズル２４の後には冷却浴４３が接続され、この中に第１
の搬送ベルト４４と、これに対し少しずれて第２の搬送
ベルト４５ｄ設けられている。Ｎ１の搬送ベルト４４は
ゴムベルトであり、ノズル２４から出る成形片がこの上
で冷却される。成形片はまだ形状が安定でなく、搬送ベ
ルト４４のゴムベルトにより形成される下敷を必要とす
る。このゴムまたは銅のベルト上で連続片は槙切断円構
４４ａにより成形炭に切断される。続いて成形片は、切
欠きをもちかつ格子ベルトとして構成された第２の搬送
ベルト４５上へ達する。この構成により、少し形状の安
定な成形片を下からも冷却することができる。そうしな
い場合完全な冷却のために必要となる冷却区間を著しく
短くすることかできる。

押出し機の詳細な構成が第２ｒＩ！Ｊおよび第３図から
れかる。押出しＮ９は、車＠２０を備えてレール２１上
を走行可能な車台１９をもっている。

この車台１９上には押出し機９のハウジング２２があっ
て、なるべく水平面内で２分割に構成され、開放揺動可
能である。ハウジング２２の上部は装入管片２３を備え
、ハウジング２２の一方の端面ば操作可能に構成できる
出口ノズル２４をもっている。

第１図に１６で表示される電動機は車台１９に収容され
、Ｖベルト２５または継手により押出し機９の伝動装置
に直接連結され、この伝動装置を収容するハウジング部
分２６は、出口ノズル２４から遠い方にあるハウジング
２２の端部に取付けられている。

さらに第３図かられかるように、ハウジング２２は端部
にハウジング部分２６を保持する取外し可能な端壁２７
をもち、ハウジング部分に伝動装置が収容されている。

ハウジング部分２６は別の端壁２８を備えている。

押出し機９のハウジング２２内には４つの押出し軸＋２
９が収容されて、ハウジング２２の水平な中心面内に並
んで配置され、片側を端壁２７おヰび２８に支持されて
いる。そこにある軸受は３０および３１で表示されてい
る。軸２９には中空軸３２が結合されて、互いにかみ合
うらせん通路３３を備えている。中空軸３２は差込み結
合により対応する軸すなわち軸端２９に結合され、止め
るため溝付きビンとボルトが設けられている。軸に沿っ
て混合物が出ることをラビリンスシール３４により防止
される。ハウジング部分２６内にはさらにＭ端２９に歯
車３５が設け′られて、駆動伝動装置を形成し、電動８
！１６に接続されている。

端壁２７から遠い方にあるハウジング２２の他端は開い
て、出口ノズル２４をもち、中空軸３２のらせん通路３
３は出口ノズル２４の内側口の所まで延びている。２分
割に構成するのがよいノズルの成形素子４１はノズルの
上部分または下部分に一体に鋳造されるか、ノズルの上
部分または下部分にねじ止めされる梁として構成されて
いる。ノズル２４において連続片が形成され、連続片の
数はＳａ手段により決定することができる。５０本まで
の連続片を形成することができるが、４ないし３０本の
連続片用の成形通路をもつノズルを使用するのがよい。

所望の連続片形駄に応じて断面を四角形、円形または長
円形に構成ことかできる・成形通路４２の一部を閉鎖可
能に構成するのがよく、閉鎖のため摺動体または閉鎖心
棒を使用することができる。摺動体の操作は機械、全気
圧、液圧または電気で行なうことができる。ノズル２４
の上部分は開放揺動可能に構成され、この上部分は揺ｍ
ＦＩＡ３６により動かすことができる。その開放揺動は
、手前で、またはノズル２４の内部の過圧の発生を表示
して警報を発するかまたはＭ汝機構を直接操作する弁制
御装健により自動的に行なうことができる。他の可能性
は、接続筒７内にあるレベル測定器１７をノズル２４の
上部分の開閉樋溝の操作に使用することである。同時に
光学表示、器または警報装置を操作して、処理過程にお
ける障害を表示することができる。

上述した装置では、成形はもはや混合前こねまぜ装置１
では行なわれず、場所的に切貯された押出し機９で行な
われる。混合およびこねまぜ過程は成形から切離され、
それによりこねまぜ部分の通過量は著しく増大し、経済
性が高められる。さらに同時に多数の小さい連続片を押
出すことが可能で、任意の断面をもつ異形材を製造する
ことができる。ゼーダベルク素地には同じ大きさの成形
炭が望まれるが、多軸押出し機使用によりその結合剤を
著しく減少することができる。高い粘度と困難な変形に
もかかわらず、寥Ｍ押出し機で処理を困難なしに行なう
ことができる。

接続ＷＪＴ内にある展出弁板１１は切・換−え装置を形
成し、過程の開始の際まず放出位置へもたらされる。続
いて弁板１１が切換えられるので、次出口１０が閉鎖さ
れた状態をとる。今や混合前こねまぜ装置におけるトル
クが許容限界を超過する場合、弁板１１を操作する付加
的な安全装置を組込むことが可能である。この場合混合
兼こねまぜ装置の軸にトルク測定器３７が設けられて、
制ａｍｎ３９を介して展出弁板１１の操作電動１Ｂ３８
に接続されている。コークス粉の不意な過ｔｔｊｔまた
はピッチ供給の詔ましくない減少または停止のため、許
容できない調合偏差が生ずると、こねまぜ素地の粘度が
高まり、それにより混合前こねまぜ装置の押出し軸のト
ルクが増大する。トルク測定器３７はこの許容できない
増大を検出し、制＃機構３９を介して弁板１１の場合に
よっては遅れた開放を行ない、それにより調合に合わな
い材料が放出される。

押出しＭＢ２の監視を展出弁板１１の操作と組合わせる
ことができる。この場合接続導線４０により駆動電動機
１６に接続されている制御製溝３９により、この電動８
１１６の付加的な制御が行なわれる。

押出し軸３２の回転数はレベル測定器１７により制御さ
れて、接続筒７において所定の材料レベルに達した際、
この回転数したがって押出し機の送出し出力が高められ
る。押出し軸の回転数は伝動装置入力端で監視される。

なお付言すべきことは、ハウジング２２を二厘壁に構成
するのがよく、その際ハウジング内部を搗または冷却す
ることができる。加熱または冷却媒体に対して部分的に
独立な回路があって、ハウジングを部分的に異なる温度
に保持することができると有利である。さらにハウジン
グは２分割なので、ハウジング内部およびらせん通路の
掃除と保守が可能になる。

上述した装置により、提案された方法を連続運転で容易
かつ簡単に行なうことができる。装置を全自動化して遠
隔制ＭＪ装置を設けることができ、上述した安全装置が
放障のない運転を保証する。別個の装置として友出され
る押出し機は車輪により走行可能で、それにより保守が
著しく容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置全体の概略図、第２図は成形
送出し装置全体の側面図、第３図は送出し装置の水平断
面図である。 １・・・混合兼こねまぜ装置、７・・・下降筒（接続ｎ
）、９・・・押出し殿、１７・・・監視製粉（レベル測
定器）、２４・・・出口ノズル。 特許出願人　　ブス・アクチェンゲゼルシャフト 代理人　弁理士　中　平　治　− ゛、゛゛２ −１．；＋ノ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ピッチ、種々の粒度のコークス粉およびばらコーク
   スからなる電極材料を、熱を加えながら混合およびこね
   まぜすることにより成形炭に成形する方法において、混
   合およびこねまぜ過程の終了後、材料の成形送出しを混
   合およびこねまぜ過程とは場所的に切離して行ない、少
   なくとも１つの監視機構によりこの送出しを制御するこ
   とを特徴とする、電極材料の連続処理方法。 ２　ピッチ、種々の粒度のコークス粉およびばらコーク
   スからなる電極材料を連続混合兼こねまぜ装置（１）に
   おいて処理し、出口ノズル（２４）において成形するも
   のにおいて、混合兼こねまぜ装置（１）の後に押出し機 （９）が接続されて、下降筒（７）を介して混合兼こね
   まぜ装置（１）に接続され、押出し機（９）の回転数に
   影響を及ぼす少なくとも１つの監視機構（１７）が下降
   筒（７）内にあることを特徴とする、電極材料の連続処
   理装置。 ３　下降筒（７）が側方放出口（１０）をもち、この放
   出口に揺動可能な放出弁板（１１）が付属して、常用位
   置では放出口（１０）と下降筒（７）の内部との接続部
   を閉鎖し、かつ下降筒の内壁の一部を形成し、揺動位置
   では放出口（１０）を開放し、同時に下降筒（７）の下
   部を閉鎖することを特徴とする、特許請求の範囲第２項
   に記載の装置。 ４　放出弁板（１１）を操作する操作電動機（３８）が
   設けられて、制御機構（３９）を介して操作可能である
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第３項に記載の装置
   。 ５　下降筒（７）に設けられる監視機構（１７）がレベ
   ル測定器として構成されて、制御機構（３９）を介して
   押出し機駆動装置を制御することを特徴とする、特許請
   求の範囲第２項に記載の装置。 ６　押出し機（９）の軸に駆動出力および／またはトル
   クおよび／または圧力の測定器（３７）が設けられて、
   制御機構（３９）を介して放出弁板（１１）の操作電動
   機（３８）および／または押出し機（９）の駆動電動機
   （１６）に接続されていることを特徴とする、特許請求
   の範囲第５項に記載の装置。 ７　押出し機（９）が車台（１９）上に設けられて、移
   動可能に構成されていることを特徴とする、特許請求の
   範囲第６項に記載の装置。 ８　水平な中心面内で分割可能な押出し機ハウジング（
   ２２）内に、少なくとも２つの押出し軸（２９、３２、
   ３３）が平行に並んで設けられて、伝動装置に接続され
   、この伝動装置の駆動素子（３５）が、ハウジング（２
   ２）外でその片側に付加されたハウジング部分（２６）
   内に収容されていることを特徴とする、特許請求の範囲
   第７項に記載の装置。 ９　押出し軸がそれぞれ軸端（２９）をもち、これらの
   軸端上にらせん通路（３３）をもつ中空軸（３２）がは
   められて止められていることを特徴とする、特許請求の
   範囲第８項に記載の装置。 １０　押出し軸（２９、３２、３３）が伝動装置側での
   みハウジング（２２）および付加されたハウジング部分
   （２６）の端壁（２７）に片持ち支持されていることを
   特徴とする、特許請求の範囲第９項に記載の装置。 １１　押出し機ハウジング（２２）が駆動素子（３５）
   から遠い方の端部に２分割出口ノズル（２４）を備え、
   この出口ノズルが平行な連続片を同時に形成する成形素
   子（４１）をもつていることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１０項に記載の装置。 １２　成形素子により形成される成形通路（４２）が閉
   鎖素子を備え、この閉鎖素子により成形通路が個々にま
   たは共に閉鎖可能であることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１１項に記載の装置。 １３　ノズル（２４）が開放揺動可能に構成されている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１２項に記載の装
   置。 １４　ノズル（２４）が圧力および温度を決定しかつト
   ルクを監視するため所定の限界値に設定された装置をも
   ち、この装置がノズルの開放揺動用電動機および警報装
   置に接続されて、限界値の超過の際ノズルの開放揺動と
   警報装置の操作が行なわれることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１３項に記載の装置。 １５　下降筒内のレベル測定器（１７）が押出し機駆動
   装置（１６）に接続されて、下降筒内における第１の所
   定のレベルに達した際押出し機回転数を高めるように押
   出し機駆動装置に影響を及ぼし、また第２の所定のレベ
   ルに達した際放出位置へ放出弁板（１１）をもたらすた
   めこの操作電動機（３８）にも接続されていることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１４項に記載の装置。 １６　ノズル（２４）の後に２段搬送ベルト（４４、４
   ５）をもつ冷却浴（４３）が接続され、第１のベルト（
   ４４）が閉じた表面をもち、第２のベルト（４５）が穴
   をもつていることを特徴とする、特許請求の範囲第１５
   項に記載の装置。 １７　第１のベルト（４４）に無端連続片を成形炭に切
   断する横切断装置（４４ａ）が付属していることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１６項に記載の装置。 １８　第１のベルト（４４）がゴムまたは鋼ベルトとし
   て、第２のベルト（４５）が格子ベルトとして構成され
   ていることを特徴とする、特許請求の範囲第１６項に記
   載の装置。